Способ ремонта обсадных колонн

 

Использование: ремонт участков с очагами разрушения и дефектами в стенках обсадных колонн. Сущность изобретения: подбирают цилиндрический патрубок расчетного периметра, длина которого больше внутреннего диаметра 2 ремонтируемого участка обсадной колонны, а длина патрубка больше длины интервала повреждения. Производят поперечную деформацию патрубка по всей длине до потери устойчивости , фиксацию его в этом положении, спуск в скважину и установку в зоне повреждения путем фиксаторов. При этом материал патрубка выбирают по модулю упругости - Е, который определяют из соотношения: 1,4Р Е , где Р - контактное давление (h/R)5 патрубка на стенки обсадной колонны; h - толщина стенки патрубка; R - радиус внутренней стенки обсадной колонны. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 29/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I00

Ъ

1С) д.

t C0I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4836184/03 (22) 07.06.90 (46) 23.04.93, Бюл. N. 15 (72) А.С.Черевацкий, А.В,Фомин, А,В.Ахмадеев и Ф.С.Мухаметгарипов (56) Патент США ¹ 3191677, кл, 166-14, опублик. 1965, Авторское свидетельство СССР

N1254137,,кл,,Е 21 В 29/10, 1982. (54) СПОСОБ РЕМОНТА ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Использование: ремонт участков с очагами разрушения и дефектами в стенках обсадных колонн. Сущность изобретения: подбирают цилиндрический патрубок расчетного периметра, длина которого больше

БЦ 1810482 А1 внутреннего диаметра 2 ремонтируемого участка обсадной колонны, а длина патрубка больше длины интервала повреждения.

Производят поперечную деформацию патрубка по всей длине до потери устойчивости, фиксацию его в этом положении, спуск в скважину и установку в зоне повреждения путем фиксаторов. При этом материал патрубка выбирают по модулю упругости—

Е, который определяют из соотношения:

1,4 P

Е=,, где P — контактное давление (h/R) патрубка на стенки обсадной колонны; h— толщина стенки патрубка; R — радиус внут. ренней стенки обсадной колонны. 4 ил.

1810482

Изобретение относится к технологии быть использована высококачественная заремонтных работ в нефтедобывающей про- . каленная сталь, стеклопластик и другие мамышленности, а именно, к способам ликви- .териалы, характеризующие тем, что дации участков с очагами разрушения и напряжения, возникающие в них после подефектами в стенках обсадных колонн. 5 тери устойчивости, не превышают пределов

Цель изобретения --повышение эффек- текучести данных материалов, т.е. сооттивности ремонтных работ и обеспечение ветствуютупругимдеформациямэтихматеравномерного прижатия патрубка по всей риалов, его длине к обсадной колонне при упроще- Затем производят поперечную дефорнии процесса установки патрубка эа.счет 10 мацию патрубка по всей длине до потери исключения дополнительного воздействия устойчивости и фиксацию его в этом состона него. .: .. янии. Для этого патрубок 1 подают на вход

На фйг. 1 изображено устройство для оправки 2 протягивающего устройства с

-приведения патрубка в состояние потери - предварительно;включенным двигателем 6, устойчивости;нафиг.2-сечениеА-Анафиг. 15 передающим вращение на ролики 4 с по1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. мощью механического привода 5. Ролики 4

4- патрубок, зафиксированный в состоянии захватывают патрубок и протягивают его потери устойчивости. : - .: внутрь конической оправки 2 устройства. По

Устройство для приведения патрубка I мере движения патрубка вдоль внутренней в состояние потери устойчивости — протяги- 20 поверхности постепенно увеличивается равающее устройство — представляет собой . диальная нагрузка, действующая на него со коническую оправку 2 с формообразующим стороны оправки из-за уменьшения ее диа стержнем 3 и роликами 4, закрепленными метра, Известно,чтотонкиеупругиеоболочподлинеоправки; Ролики4связаныс меха- ки под действием радиальной нагрузки ническиМ приводом 5, вращейие на который 25 .теряют устойчивость, переходя к новому сопередается двигателем 6, После:приведе- стоянию .равновесия С выпуклостью, нйя патрубкавсостояниепотериустойчиво- обращенной к центральной оси цилиндра. сти при помощи данного устройства он . Для обесйечения перехода патрубка в софиксируется в этом состоянии посредством стояние потери устойчивости служит форфиксаторов 7, соединенных между собой 30 мообразующий стержень 3, который стержнями 8. Привод 5 представляет из се- концентрирует радиальную нагрузку на патбя-зубчатую передачу с одной вЕдущей 9 и рубок, теряющий устойчивость. Дальнейдвумя ведомыми шестернями 10. 11. Веду- шая протяжка патрубка связана -с щая шестерня 9 установлена на выходном продолжающимся увеличением радиальной валу 12 двигателя 6;. на валу 13 верхней 35 нагруэкииприводиткувеличениювыпукловедомой шестерни установлен крайнйй вер- сти оболочки патрубка, потерявшей усто хний ролик 4, а на валу 14 нижней ведомой . чивость, в результате чего размеры шестерни крайний нижний ролик 4. Ролики патрубка будут соответствовать транспорт4 (и верхние, и нижние) связайные привод- ным размерам тел, спускаемых в скважину. ным ремнем 15. Ролики 4, не связанные с 4о В момент. достижения патрубком транспор. валами 13 и 14, выполнены упругоэластич- тных размеров он протягивается к концу ными или подпружинены в результате чего оправки 2 и на выходе из нее стягивается они отслеживают деформацию патрубка, несколькими фиксаторами7(см. фиг,4), ко:Боковые ролики 4 закреплены в конической торые жестко соединяют между собой стероправке 2 с возможностью. вращения. Они 45 жнями 8; Таким образом осуществляют не йодпружинены и установлены соосно к операциюфиксированияпатрубка1всостоформообразующему стержню 3. . : янии потери устойчивости, После этого производят установку патСпособ ремонта заключается в следую- рубка в зоне повреждения обсадной колонщем. 50

Вначале осуществляют подбор патруб- Для этого с помощью держателя (на черка расчетного периметра и упругости. Пат- теже не показан) патрубок, эафиксированрубок 1 выполняют в виде тонкостенного ный в состоянии потери устойчивости, кругового цилиндра из материала обладаю- спускают в скважину и устанавливают на щего свойством упругости, причем пери- 55 уровне участка повреждения обсадной кометр цилиндра больше внутреннего лонны. Стягивающие патрубок1 фиксаторы периметра ремонтируемой обсадной колон- 7 снимают, перемещая вверх соединяющие ны, а длина — больше интервала новрежде- их стержни 8, что приводит к снятию ради"ния обсадной колонны. В качестве алькой нагрузки, действующей на патрубок. материала изготовления патрубка может Под действием усилий в оболочке, потеряв1810482 шей устойчивость, патрубок 1 возвращается в исходное равновесное состояние, В силу того, что исходный внешний диаметр патрубка несколько больше внутреннего диаметра обсадной колонны. Патрубок плотно и равномерно прижимается к обсадной колонне, перекрыв участок повреждения.

Были проведены лабораторные испытания способа ремонта обсадных колонн на модели обсадной колонны с целью проверки его работоспособности. Модель обсадной колонны представляет собой толстостенную трубу с внутренним диаметром 80 мм, параметром 251,2 мм и длиной

500 мм.

Патрубок выполнен из стеклопластика в виде тонкостенного кругового цилиндра, толщина стенки которого 0,3 мм, а периметр

251,6 мм.

В качестве протягивающего устройства использовалась коническая оправка со входным диаметром 100 мм, выходным — 70 мм, длиной 600 мм с одним формообразующим стержнем вдоль внутренней поверхности оправки, Протяжка осуществлялась давлением на торец патрубка, На выходе иэ протягива1ощего устройства патрубок имел диаметр 70 мм, причем формообразующий стержень уже не касался вывернутой оболочки патрубка, и в таком положении патрубок был последовательно стянут двумя фиксаторами, соединенными между собой двумя стальными стержнями.

Затем патрубок был спущен в модель обсадной колонны до уровня зоны повреждения обсадной колонны с помощью держателя, поперечные размеры которого не превышали 70 мм. Затем стягивающие фиксаторы сдвигали к верхнему торцу патрубка за счет усилия, передаваемого через стержни.

В момент снятия последнего фиксатора свободный патрубок полностью восстановил свою форму, прижавшись к внутренней стенке обсадной колонны и перекрыв зону повреждения.

Аналогичным образом были проведены

5 испытания в условиях полного заполнения модели обсадной колонны водой.

Лабораторные данные подтвердили работоспособность данного способа ремонта обсадных колонн. Патрубок полностью, беэ

10 повреждений и складок восстановил свою форму и плотно облегал внутреннюю стенку обсадной колонны, изолируя зону повреждения.

Формула изобретения

15. Способ ремонта обсадных колонн, включающий подбор патрубка расчетного периметра, поперечную деформацию патрубка по всей длине, спуск его в скважину и установку в зоне повреждения, о т л и ч а ю20 шийся тем, что, с целью повышения эффективности ремонтных работ и обеспечения равномерного прижатия патрубка по всей его длине к обсадной колонне при одновременном упрощении процесса уста25 новки патрубка за счет исключения дополнительного воздействия на него, материал патрубка выбирают по модулю упругости Е, причем последний определяют из соотношения. где Р— контактное давление патрубка на стенки обсадной колонны;

h — толщина стенки патрубка:

R — радиус внутренней поверхности обсадной колонны, а поперечную деформацию патрубка по всей длине осуществляют до потери устойчивости, затем его фиксируют в этом состоянии и после спуска в зону йоврежцения фиксаторы снимают, 1810482

Составитель Ф.Мухаметгарипов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор О.Стенина

Заказ 1426 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101